[發明專利]汽車盤式制動器系統振動穩定性的不確定性分析方法

有效

• 申請號: 201310537687.8
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103559398A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 呂輝;于德介;劉堅
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及汽車制動噪聲領域，尤其涉及一種汽車盤式制動器振動穩定性的不確定性分析方法。

背景技術

汽車制動噪聲已成為城市的主要噪聲污染源之一。如果汽車的制動器設計不合理，制動時就可能引起強烈的振動，使得制動器處于振動不穩定狀態，并形成刺耳的噪聲。

基于有限元的復特征值分析方法是一種研究汽車盤式制動器振動穩定性的有效方法，它主要通過求解系統的復特征值，根據復特征值的實部是否為正，判斷系統的穩定性，從而預測制動器的尖叫噪聲趨勢。

但是基于該方法的很多相關研究都是將制動器系統的參數視為確定性的，沒有考慮實際工程中材料性能參數、邊界條件和摩擦損耗等不確定性因素的影響，使得研究結果的工程指導意義不大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題之一是需要提供一種汽車盤式制動器系統振動穩定性的不確定性分析方法，其考慮了系統參數在實際工程中的不確定性，使得分析結果具有更高的工程指導意義。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種汽車盤式制動器系統振動穩定性的不確定性分析方法，包括：參數確定步驟，定義制動器系統的不確定性參數，對所述不確定性參數進行不同類型表述，所述類型包括隨機參數與區間參數；模型建立步驟，獲取關于所有不確定性參數的初始取值和取值范圍，并建立所述制動器系統的有限元簡化模型；樣本點獲取步驟，根據所有不確定性參數的取值范圍，采用試驗設計方法采樣獲取樣本點；求解步驟，將所述樣本點代入所述有限元簡化模型中求解復特征值，根據具有正實部的復特征值判斷所述制動器系統的不穩定模態；關系建立步驟，建立所述不穩定模態和所述制動器系統的不確定性參數的關系表達式，得到與所述不穩定模態對應的復特征值實部和虛部的表達式；分析步驟，基于所述實部和虛部的表達式以及所述制動器系統的不確定性參數建立所述制動器系統振動穩定性的可靠性分析模型，通過分析所述可靠性分析模型的參數全局靈敏度，得到各個不確定性參數對所述制動器系統振動穩定性的影響程度，其中，所述可靠性分析模型為包含所述隨機參數和區間參數的不確定性模型；參數確定步驟，根據所述影響程度初步得到影響所述制動器系統穩定性的不確定性參數，進一步計算所述可靠性分析模型針對所得到的各個不確定性參數的可靠度，最終得到用于提高制動器系統穩定性的不確定性參數。

在一個實施例中，在所述樣本點獲取步驟中，基于各個不確定性參數的取值范圍得到對所有不確定性參數進行標準化后的標準化變量組成的空間，采用拉丁超立方試驗設計方法在標準化變量組成的空間中獲取樣本點構建二階響應面近似模型。

在一個實施例中，通過以下表達式將所述研究參數標準化：

其中，所述不確定性參數的最小值到所述不確定性參數的最大值的數值范圍為所述不確定性參數的取值范圍。

在一個實施例中，根據如下公式計算所述樣本點的組數，

N=(n+2)×(n+1)2×1]]>

其中，N為所述二階響應面近似模型的基函數個數，n為所述二階響應面近似模型的系統變量個數，所述樣本點的組數為N的1.5倍。

在一個實施例中，在所述求解步驟中，所述不穩定模態具有大于零的實部值，并且其阻尼比絕對值大于其他模態，所述阻尼比通過以下表達式計算：

ζ=-σπβ]]>

其中，ζ為阻尼比，σ和β分別為對應復特征值的實部和虛部。